细胞分裂酶识别癌症治疗的目标
为了使新细胞,我们必须把现有的。这是一个连续的,频繁和无处不在的过程,从概念开始,结束于死亡。估计有37万亿的人体组织和器官的细胞,都源于一个细胞分裂成两个。
当细胞分裂出错时,它会导致创建新细胞的染色体数目异常,这种现象称为非整倍性。染色体分离错误出现的频率被称为染色体不稳定(CIN)。在某些情况下,例如胚胎发育,这可以促进自然流产,另一方面,它可以导致人类疾病如癌症。非整倍性和CIN尤其是恶性肿瘤的特征。
研究人员研究细胞分裂了解染色体隔离发生细胞每分裂一次没有错误。他们也调查为什么和如何可能发生错误,生成非整倍性细胞。
忠实的染色体分离是完全依赖于正确的附件的染色体有丝分裂纺锤体,分子机器,把细胞染色体的两端。形成纺锤体的微管,长空心管由蛋白质。微管必须保持足够稳定并使染色体,而且动态足以允许修正错误的附件在染色体分开和隔离。
微管的动态以及它们如何精细监管是了解细胞分裂的基础。他们的重要性凸显了一种化合物的识别在1970年代初,仍然是目前用于化疗和直接稳定微管,引起肿瘤细胞自我毁灭。
Isabelle verno ICREA研究教授,组长在定量细胞生物学研究项目中心的基因调控(点),如何调节微管动力学在癌症细胞分裂期间仍不完全清楚,可能揭示新的机制来利用。她的最新研究,发表在上周自然通讯,揭示了潜在的新可行的癌症治疗的目标。
微管进行各种修改不同的细胞和组织,精确定义他们的特定功能。在这项工作中,研究人员确定了微管蛋白酪氨酸酶11一样,也被称为TTLL11,一种酶,特别是修改纺锤体微管通过添加谷氨酸链表面的微管。这是一个过程称为polyglutamylation,
他们发现,微管polyglutamylation定义了活力和纺锤体微管的稳定性,从而保证染色体的忠实的隔离。延时成像显示,没有TTLL11,细胞和斑马鱼胚胎更有可能接受染色体分离错误。
当研究人员检查TTLL11水平相比,癌症健康组织使用癌症基因组图谱的数据,一个公共数据库,包括超过20000的分子特征主要癌症与正常样本生成33癌症类型,他们发现TTLL11显著下调在每一个这些肿瘤比相应的正常组织。
“我们发现,低水平的TTLL11高度特定的癌症。这是激动人心的,因为它揭示了另一层,如何规范微管在细胞分裂中癌症。药物干扰微管动力学已经最成功的一线癌症疗法。如果这是一个可行的治疗目标,我们的发现铺平了道路,创造新一代的药物比传统更精确和有效治疗,“verno博士说。
作者的研究还解释了为什么低水平的TTLL11影响细胞分裂。“微管需要建立稳定与染色体的关系,使他们,把他们分开,但这些连接也需要足够灵活,能够及时纠正,以避免任何错误在隔离。微管在癌细胞TTLL11水平较低的情况下,让他们也稳定的染色体从而支持种族隔离的附件错误,将导致非整倍性细胞。还有待证明这是一种机制是利用癌细胞生长并产生多样性通过随机的染色体分离错误。这就构成了新的令人兴奋的途径的研究,“verno博士解释道。
参考:Zadra我Jimenez-Delgado年代,尹浩然,Anglada-Girotto。染色体隔离富达需要微管polyglutamylation TTLL11 cancer-downregulated酶。Nat Commun。2022;13 (1):7147。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 34909 - y
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